Einführung in das Internet Of Things

Für einen RFID Lesevorgang wird kein Sichtkontakt benötigt.

-passive Transponder (nutzen Feldenergie des Lesegerätes für internen Mikrochip und Senden der Daten)

-semi-aktive Transponder (verfügen über interne Batterie für Mikrochip und senden Daten mit Feldenergie des Lesers)

-aktive Transponder (nutzen interne Batterie für Mikrochip und Senden der Daten)

-PC (Auswertung)

-RFID-Lesegerät

-einer oder mehrere Transponder

-ähnlich wie RFID -> kontaktlos (allerdings nur auf Entfernungen im cm-Bereich)

-Lesegerät und Transponder können beide aktive und passive Rolle einnehmen

-zweidimensionale Barcodes, die Informationen anhand schwarzer und weisser Quadraten in einer quadratischen Matrix darstellen

-Können Informationen wie URLs, Telefonnummern, Adressen oder WLAN-Zugangsdaten beinhalten

-Implementierung des 802.15.4 Standards

-Aufbauend auf den hardwarenahen Schichten Bitübertragungsschicht und Sicherungsschicht definiert Zigbee zwei weitere Schichten: Netzwerkschicht, Anwendungsschicht

-Stellt Funktionalitäten zum Routing und Verschlüsselung von Datenpaketen zur Verfügung

-Geringe Datenvolumen aber auch geringe Leistungsaufnahmen

-stromsparende Implementierung des Bluetooth Standards

-Mittels 6LoWPAN können Bluetooth LE Geräte über eine IPv6 Adresse erreichbar gemacht werden

-Daten werden AES verschlüsselt

Linked Data sind maschinenlesbare Strukturen von Daten, die zueinander in Beziehung stehen und wie eine große Datenbank behandelt werden können.

-Beschreibt ein Datenmodell auf Basis einer graphenorientierten Datenbank

-Stellt inhaltliche Metadaten dar

-Subjekt

-Prädikat (Beziehung)

-Objekt

Beispiel: Objekt: Susi, Prädikat: liebt, Objekt: Paul

-Es können nur Aussagen über einzelne Ressourcen definiert werden, nicht aber über generische Mengen von Personen oder Organisationen

-Es können keine logischen Zusammehänge zwische Ressourcen oder Klassen definiert werden

-Stellt passendes Vokabular zur Verfügung um RDF-Elemente formal zu beschreiben

-Dartstellung als RDF-Statement

-RDF-Statements können damit verknüpft werden

-Ermöglicht maschinelle Auswertung

Ein Semantic Reasoner bezieht sein Wissen aus einer sogenannten Knowledge Base.

-Interpretiert Daten (Linked Data, RDF(s)) maschinell

-Kann logische Schlussfolgerungen ziehen und Informationen auf Konsistenz prüfen

-CEP = Complex Event Processing

-Technologie um massive Datenmengen aus heterogenen Quellen in Echtzeit zu analysieren und mit anderen Datenströmen zu korrelieren

Event Processing Agent (EPA)

-Ereignismodell (definiert Ereignistypen, Attribute und Abhängigkeiten);

-Ereignisregeln (Verarbeitung der Ereignisse mittels EPL);

-Event Processing Engine (Komponente zur Mustererkennung in Ereignisströmen).

-Ereignisquellen (alle Objekte, die Ereignisse generieren wie z. B. RFID-Sensoren oder SCADA-Systeme, die Temperaturen oder Schaltzyklen kontrollieren);

-Ereignisverarbeitung (CEP-System, bestehend aus einem oder mehreren EPAs, die Datenströme auf relevante Ereignismuster analysieren);

-Ereignisbehandlung (Auslösen eines Ereignisses bei Mustererkennung in nachgelagerten Systemen, wie z. B. Versand einer E-Mail oder Aktualisierung einer Kennzahl in einem Dashboard).

Beziehungen zwischen Tabellen werden in relationalen Datenbanksystemen durch sogenannte Relationen abgebildet.

NoSQL-Datenbanksysteme speichern Daten in unstrukturierter Form so ab, dass der Zugriff auf diese Daten deutlich performanter erfolgen kann als bei relationalen Datenbanksystemen.

In einer relationalen Datenbank werden die Zeilen einer Tabelle auch als Datensatz bezeichnet.

-dokumentorientierte Datenbanken

-Graphendatenbanken

-Key Value-Datenbanken

-spaltenorientierte Datenbanken

Um grosse Mengen an unstrukturierte Datenmengen (mehrere Terabytes) zu verarbeiten (strukturieren und durchsuchen).

-Map: Aufteilung der Eingabedatei auf mehrere Prozesse, parallelisierte Berechnung von Zwischenergebnissen

-Reduce: Es werden parallelisiert Berechnungen durchgeführt und die Ergebnisse in eigenen Ausgabedateien gespeichert

Ziel des Software Engineerings ist es, dem Entwickler alle notwendigen Werkzeuge zur Verfügung zu stellen, damit dieser sich voll und ganz auf die Entwicklung der Anwendung konzentrieren kann.

-Echtzeitanforderungen

-Zuverlässigkeit

-Ausfalltoleranz

-Fehlertoleranz

-Transparenz

-Skalierbarkeit

-Offenheit

-Services die für gesamtes System verfügbar sind (bspw. gemeinsamer Speicher)
-Diensterbringungen sind für Anwender transparent
-Besonders geeignet für homogene Umgebungen

-Benutzer verwenden Dienste von anderen Rechnern

-Skalierbar und offen

-Anwendungsneutrale Software 

-Schicht zwischen Betriebssystem und Applikation

-Vereint Vorteile von Netzwerkbetriebssystemen und verteilten Betriebssystemen

-Intelligente Gegenstände kommunizieren über Sensoren und Aktoren mit ihrer Umwelt

-Daten zu Gateways transportiert (Bluetooth, Zigbee, etc.)

-Gateway sendet Daten via HTTP oder MQTT an Zentralsystem

-Daten werden in Zentralsystem abgelegt

-Daten werden über APIs abgefragt, analysiert und visualisiert

1. Client sendet Anfrage an Server

2. Server antwortet auf Anfrage mit Daten

-Cache: zwischenspeichern von Daten

-Proxy: stellvertreter zwischen Client und Server. Filterung, Kontrolle, Login.

-Jeder Rechner ist Client und Server (Servent)